[청색기술] 건물이 숨을 쉰다? 이산화탄소 먹고 스스로 치유하는 ‘살아있는 콘크리트’ 화제

건설 산업의 고질적인 환경 오염 문제를 해결할 게임 체인저가 등장했다. 이른바 ‘살아있는 콘크리트(Living Concrete)’ 또는 ‘생물 콘크리트(Bioconcrete)’라 불리는 이 신소재는 단순한 건축 자재를 넘어 지구 온난화의 해법으로 주목받고 있다.

■ 탄소 배출의 주범 시멘트, ‘박테리아’로 대체한다
기존 콘크리트의 주성분인 시멘트는 제조 과정에서 막대한 양의 이산화탄소를 배출한다. 전 세계 탄소 배출량의 약 8%가 시멘트 생산 공정에서 나올 정도다.
이에 대한 대안으로 개발된 ‘살아있는 콘크리트’는 제조 방식부터 근본적으로 다르다.
 * 주요 원료: 모래, 바닷물, 그리고 특정 박테리아를 혼합하여 만든다.
 * 광합성 원리: 혼합된 박테리아가 햇빛과 공기 중의 이산화탄소를 흡수하여 산소를 배출하는 광합성을 진행한다.
 * 석회석 형성: 이 과정에서 박테리아는 시멘트의 원료인 석회석(탄산칼슘)을 스스로 형성하여 모래 입자들을 단단히 결합시킨다. 건물을 짓는 행위 자체가 탄소를 배출하는 것이 아니라 오히려 흡수하는 ‘탄소 포집’ 과정이 되는 셈이다.

■ "균열 생기면 스스로 메운다"… 마법 같은 자가 치유 기능
살아있는 콘크리트의 가장 놀라운 특징은 ‘자가 치유(Self-healing)’ 능력이다.
콘크리트에 미세한 균열이 생기면 그 틈으로 습기가 스며들게 된다. 이때 휴면 상태에 있던 박테리아가 활성화되면서 대기 중의 이산화탄소를 다시 흡수하기 시작한다. 박테리아는 탄산칼슘이 주성분인 방해석(Calcite)을 만들어내어 벌어진 틈을 저절로 메운다.
이 기술이 상용화되면 건물과 다리 등 대형 구조물의 유지보수 비용을 획기적으로 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 건축물의 수명을 수십 년 이상 연장할 수 있을 것으로 기대된다.

■ 글로벌 기후테크 경쟁… 건설 산업의 판도 바꾼다
현재 살아있는 콘크리트 기술은 미국, 네덜란드, 캐나다, 스웨덴에 이어 최근 덴마크 연구진까지 합류하며 개발 속도가 붙고 있다. 덴마크 엔지니어들이 개발한 최신 생물 콘크리트는 바닷물을 활용하면서도 기존 시멘트보다 강도가 높고, 탄소 배출량이 마이너스인 ‘탄소 네거티브’를 달성한 것으로 알려졌다.
전문가들은 “살아있는 콘크리트는 탄소중립 시대의 핵심 기후테크”라며 “건설 산업을 친환경 생태계로 탈바꿈시키는 결정적인 역할을 할 것”이라고 전망했다.